Фамилия Каратенка стоит особняком в русском ономастиконе из-за своей формы. В ней нет привычного суффикса -ов, -ин или -ский. Окончание -енка (с ударением на второй слог) — это характерный белорусский или украинский уменьшительный суффикс, который в фамилиях часто указывал на происхождение от отца или на молодость. То есть Каратенка — это не просто «сын Карата», а скорее «маленький Карат» или «потомок Карата» в ласкательной форме.

Основа фамилии — прозвище Карат. В русских говорах слово «карат» имело два значения. Первое — это мелкий, коренастый человек, крепыш (от диалектного «каратый» — низкорослый, плотный). Второе — в южных и западных регионах так могли называть человека с тёмными, почти чёрными волосами (от тюркского «кара» — чёрный). Оба значения вполне могли дать прозвище, которое затем закрепилось как фамилия.

Версия о происхождении от драгоценного камня (карат — единица массы) маловероятна: это книжное слово, которое в народной среде не использовалось как личное прозвище. Куда правдоподобнее, что Карат — это прозвище по внешности или по характеру, а Каратенка — его «младшая» форма, указывающая на сына.

Географически фамилия тяготеет к Беларуси и восточным областям Украины, где суффикс -енка в фамилиях встречается особенно часто. В России такая форма редка и почти всегда указывает на миграцию предков с запада. Встречаются варианты написания Каратенко (с ударением на е) — это уже результат адаптации фамилии под русскую орфографию, где окончание -ко воспринимается как более привычное.

Сословно носители фамилии Каратенка, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках не зафиксировано — это чисто народная, бытовая фамилия, образованная от прозвища, а не от имени в святцах.